【练习】已知火箭飞行时在极短的时间Δt内喷射燃气的质量是Δm,喷出的燃气相对于喷气前火箭的速度是u,喷出燃气后火箭的质量是m,求这样一次喷气后增加的速度 Δv。
二、火箭
1.发射火箭的原理
火箭是利用了反冲原理,发射火箭时,尾管中喷射出的高 速气体有动量,根据动量守恒定律,火箭就获得向上的动量, 从而向上飞去。
即 mΔv+Δmu=0, 解得 Δu= —Δmu/m。 2.决定火箭性能的参数
根据Δv= —Δmu/m可知,火箭性能晌参数与喷气速度u和 火箭质量比Δm/m有关,一般u在2000~4000m/s,质量之比小 于10。
板书:二 火箭
?m?v??mu mΔv+Δmu=0
火箭在所能获得的最大速度与什么有关? ①喷气速度:u ②质量比:Δm/m
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3.用多级火箭发射卫星获得所需速度
如果这个比值Δm/m过大,火箭结构的强度就会出现很大的问题,所以不能太大,这样一级火箭就很难达到发射人造卫星的7.9km/s的速度。
为了解决这个问题,苏联科学家齐奥尔科夫斯基,提出了多级火箭的概念。把火箭一级一级地接在一起,第一级燃料用完之后就把箭体抛弃,减轻负担,然后第二级开始工作,这样一级一级地连起来,理论上火箭的速度可以提得很高。但是实际应用中一般不会超过四级,因为级数太多时,连接机构和控制机构的质量会增加很多,工作的可靠性也会降低。国际上一般都采用三级火箭。
我国自1956年建立了专门的航天研究机构到现在,火箭技术有了长足的发展。下面看一个短片来了解我国的火箭技术的发展。
我国的火箭技术已经跨入世界先进行列,这是我们国家多少代人的努力的结果。
同学们也要好好学习争取为咱们祖国的繁荣昌盛,为实现中国梦,谱写你自己的辉煌,你现在需要做的是努力学习,在不久的将来做一个对社会有用的人。
【练习3】 一火箭喷气发动机每次喷出 m = 200 g的气体,气体离开发动机喷出时对地速度 v = 1000 m/s,设火箭质量 M = 300 kg,发动机每秒喷发 20 次。则运动第 1 秒末,火箭的速度多大 ? (三)课堂小结
本节课你学到了哪些内容?
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反冲运动:
1.是一个物体的不同部分在内力作用下的结果。 2.因内力远远大于外力,所以遵循动量守恒定律 火箭原理:
利用反冲运动原理,火箭燃料燃烧产生的高温、高压燃气从尾喷管迅速喷出时,使火箭获得巨大的速度 (四)作业:“问题与练习”1~3题 ★教学体会
思维方法是解决问题的灵魂,是物理教学的根本;亲自实践参与知识的发现过程是培养学生能力的关键,离开了思维方法和实践活动,物理教学就成了无源之水、无本之木。学生素质的培养就成了镜中花,水中月。
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